複合式快閃記憶體卡的製作方法
2023-05-27 17:59:51
專利名稱：複合式快閃記憶體卡的製作方法
技術領域：
本發明關於一種快閃記憶體卡(以下簡稱CF卡)，尤指一種複合式CF卡。
背景技術：
在數位化潮流的驅動下，各類消費性電子產品已被視為繼信息產品之後，推動市場成長的重要力量。無庸置疑的，這樣的發展趨勢仍將持續下去，而且隨著微電子技術的進步，消費性電子產品不但功能日趨複雜，其尺寸亦漸趨於小型化，且可移植性也隨之大幅提高，因此使用者可以很輕鬆地攜帶消費性電子產品以處理各項事務。
近年來數字相機以及個人數字助理(PDA)等消費性電子產品逐漸普及，也帶動存儲卡這項硬體配備的需求，一般而言，存儲卡主要的用途在於用來存儲文件數據，例如數字相機所拍攝的影像，PDA所存儲的文件數據等。
由於競爭激烈，許多電子大廠紛紛各自推廣自己所支持的存儲卡，造成目前市面上出現多達八種以上的存儲卡，例如快閃記憶體卡(Compact Flash Card，CF卡)、安全數字卡(Secure Digital Card，SD卡)、多媒體存儲卡(Multi-Mediacard，MMC卡)、XD卡及MS卡(Memory Stick card)等。其中，以CF卡的體積、面積最大，且市場佔有率也很高，使用上最為普遍，被廣泛使用在數字相機及PDA等各種消費性電子產品上，至於SD卡、MMC卡、XD卡及MS卡由於面積及體積較小，故被歸類為小型存儲卡。
請參閱圖1，其為常用CF卡內部的電路方塊示意圖，如圖所示，常用CF卡10包含CF接口連接器11、控制單元12及快閃記憶體13，CF卡10通過CF接口連接器11與同樣支持CF接口的電子產品連接(未圖標)，快閃記憶體13用以存儲數據，而控制單元12則用以讀取或是存取快閃記憶體13內部所存儲的數據。
但是，就使用者而言，不同的數字相機或電子產品必須使用各自支持的存儲卡，且這些存儲卡不能共享，因為存儲卡型式不兼容的問題將造成資源的浪費，例如使用者原先擁有一臺PDA，其支持CF卡，但是當使用者欲更換另一支持MMC卡的PDA時，由於不同存儲卡之間不能兼容的問題，使用者需另外購買MMC卡，而原本的CF卡將無法於新購買的PDA上使用。
因此，如何發展一種可改善上述常用技術缺失，且能利用CF卡使用上最為普遍，且體積及面積為現行存儲卡最大的特性，將其它存儲卡整合至CF卡內部的複合式CF卡，實為目前迫切需要解決的問題。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種複合式CF卡，通過於CF卡中置入小型存儲卡的插槽及機械式切換開關，使CF卡除了原有的存儲空間外，增加存取或是讀寫小型存儲卡的功能，以解決傳統存儲卡之間因為型式不兼容的問題，而造成資源的浪費以及便利性欠佳等缺點。
為達上述目的，本發明的一較廣義實施樣態為提供一種複合式快閃記憶體卡(CF卡)，用以連接一外部小型存儲卡，該複合式CF卡包含一存儲單元；一插槽，用以供插接該小型存儲卡；一機械式切換開關，電連接於該插槽，用以供使用者選擇以該存儲單元或是該小型存儲卡為存儲數據的區域，並根據選擇結果輸出一機械開關信號；一開關檢測電路，電連接於該機械式切換開關，用以根據該機械開關信號的觸發產生一控制信號；以及一控制單元，電連接於該存儲單元、該插槽及該開關檢測電路，用以根據該控制信號的觸發來控制該存儲單元或是該小型存儲卡作為存取數據的區域。
其中，該存儲單元為一快閃記憶體，該小型存儲卡為一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡；該控制單元包含一控制器、一隻讀存儲器、一隨機存取內存、一快閃記憶體管理層電路以及一小型存儲卡協議層電路，該控制器與該開關檢測電路電連接，用以接收該控制信號，該只讀存儲器及該隨機存取內存與該控制器電連接，用以存儲該控制器運作所需的數據，該快閃記憶體管理層電路與該快閃記憶體及該控制器電連接，用以作為該快閃記憶體及該控制器溝通的媒介，該小型存儲卡協議層電路與該插槽及該控制器電連接，用以作為該插槽及該控制器溝通的媒介；該複合式快閃記憶體卡還包含一CF接口連接器，其與該控制單元電連接，用以與一支持CF接口的裝置連接；該支持CF接口的裝置為一卡片閱讀機、一數字相機、一個人數字助理、一個人計算機或是一可攜式刻錄機。
本發明的另一較廣義實施樣態為提供一種複合式快閃記憶體卡(CF卡)，用以連接一外部小型存儲卡，該複合式CF卡包含一塑料框體；一基板，其設置於該塑料框體內部；一插槽，其設置於該塑料框體內部且位於該基板的一第一表面上，用以供插接該小型存儲卡；以及多個電子組件，其設置於該基板的一第二表面上。
其中，該複合式快閃記憶體卡還包含一第一導電殼及一第二導電殼，該第一導電殼設置於該塑料框體的上方，該第二導電殼設置於該塑料框體的下方，用以與該塑料框體形成一存儲卡封裝盒體；該基板為一印刷電路板，該小型存儲卡為一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡，該多個電子組件為一控制單元、一快閃記憶體以及一開關檢測電路。
本發明的又一較廣義實施樣態為提供一種複合式快閃記憶體卡(CF卡)，用以連接一外部小型存儲卡，該複合式CF卡包含一塑料框體；一基板，其設置於該塑料框體內部；一插槽，其設置於該塑料框體內部且位於該基板的一第一表面上，用以供插接該小型存儲卡；以及一電子晶片，其設置於該基板的該第一表面上且鄰近於該插槽的側邊。
其中，該電子晶片以一推疊封裝方式將一控制單元、一快閃記憶體以及一開關檢測電路封裝而成。
利用本發明提供的複合式CF卡，使CF卡除了原有的存儲空間外，增加存取或是讀寫小型存儲卡的功能，從而可解決傳統存儲卡之間因為型式不兼容的問題，充分利用資源，並增加了使用上的便利性。
本發明得由下列附圖與實施例說明，以得到更深入的了解
圖1為一常用CF卡的電路架構方塊示意圖；圖2為本發明第一較佳實施例的複合式CF卡的硬體架構方框示意圖；圖3(a)為本發明第二較佳實施例的複合式CF卡的分解結構示意圖；圖3(b)為本發明第二較佳實施例的複合式CF卡的組合結構示意圖；圖4為本發明第三較佳實施例的複合式CF卡的印刷電路板、電子晶片及插槽的組合結構示意圖。
其中，附圖標記說明如下
10CF卡11CF接口連接器12控制單元13快閃記憶體20複合式CF卡 21CF接口連接器22控制單元221控制器222隨機存取內存 223隻讀存儲器224快閃記憶體管理層電路225小型存儲卡協議層電路23快閃記憶體24開關檢測電路25插槽26機械式切換開關30複合式CF卡 31第一導電殼311開口 32印刷電路板321電子組件 33塑料框體331凹槽 34CF接口連接器341針腳 35插槽36第二導電殼 37小型存儲卡38電子晶片具體實施方式
體現本發明特徵與優點的一些典型實施例將在下文的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其中的說明及附圖在本質上當作說明之用，而非用以限制本發明。
請參閱圖2，其為本發明較佳實施例的複合式CF卡的硬體架構方框示意圖。如圖2所示，本發明的複合式CF卡20包含CF接口連接器21、控制單元22、存儲單元、開關檢測電路24、小型存儲卡的插槽25以及機械式切換開關26所組成，通過於複合式CF卡20的有限空間中置入小型存儲卡的插槽25及機械式切換開關26，使複合式CF卡20除了原有的存儲空間外，增加存取或是讀寫小型存儲卡的功能，進而增加複合式CF卡20的存儲空間，以及複合式CF卡20與外接小型存儲卡之間的兼容性。其中，存儲單元為一快閃記憶體23，其為複合式CF卡20內建的存儲空間(請參閱圖1)，主要用以存儲文件數據。
複合式CF卡20通過CF接口連接器21與一支持CF接口的裝置(未圖標)連接，至於支持CF接口的裝置可為卡片閱讀機、數字相機、個人數字助理(PDA)、個人計算機或是可攜式刻錄機，但不以此為限，任何具有CF接口的電子裝置均為本發明所保護的範圍。
插槽25與控制單元22及機械式切換開關26電連接，主要用來供插接小型存儲卡(未圖標)，且讓控制單元22能夠讀取小型存儲卡內部所存儲的數據。
此外，機械式切換開關26除了與插槽25電性連接外，其另一端與開關檢測電路24電性連接，主要用以供使用者手動選擇以複合式CF卡20內建的快閃記憶體23或是由插槽25外接的小型存儲卡作為存儲數據的區域。機械式切換開關26包含切換端點A及B，端點A與插槽25連接，當小型存儲卡插入且使用者將機械式切換開關26的選擇鈕(未圖標)撥至端點A時，代表使用者選擇以由插槽25外接的小型存儲卡作為存儲數據的區域，則此時複合式CF卡20將直接存取外部小型存儲卡，即支持CF接口的裝置經由CF接口連接器21連結至控制單元22的控制器221，並經由控制器221直接存取或是讀寫外部小型存儲卡。
反之，當使用者將機械式切換開關26的選擇鈕(未圖標)撥至端點B時，代表使用者選擇以複合式CF卡20內建的快閃記憶體23作為存儲數據的區域，則此時複合式CF卡20將直接存取內建快閃記憶體23的存儲空間，及設定為使用一般CF卡。而機械式切換開關26將根據選擇結果輸出相對應的一機械開關信號。
開關檢測電路24電性連接於機械式切換開關26，用以根據機械式切換開關26所輸出的機械開關信號的觸發來產生一控制信號。
請再參閱圖2，控制單元22與快閃記憶體23、插槽25、開關檢測電路24及CF接口連接器21電性連接，且其內部包含控制器221、隨機存取內存(RAM)222、只讀存儲器(ROM)223、快閃記憶體管理層電路224以及小型存儲卡協議層電路225。控制器221通過檢測切換開關24所輸出的控制信號來決定複合式CF卡20以內建快閃記憶體23或外部小型存儲卡為存儲區域後，切換其讀寫以及控制方式。待切換之後再將複合式CF卡20插入支持CF接口的裝置內部(未圖標)，即可讀取內建快閃記憶體23或是外部小型存儲卡內部的數據，或是將數據存儲於內建快閃記憶體23或是外部小型存儲卡內部。
只讀存儲器223及隨機存取內存222主要用來存儲控制器221運作所需的數據。至於快閃記憶體管理層電路224與快閃記憶體23及控制器221電性連接，用以作為快閃記憶體23與控制器221之間溝通的媒介，而小型存儲卡協議層電路225則與插槽25及控制器221電性連接，用以作為插槽25與控制器221之間溝通的媒介。如此一來，小型存儲卡經由插槽25連接至複合式CF卡20的控制器221，而控制器221通過使用者對機械式切換開關26的切換結果來選擇以內部快閃記憶體23或是外部插入的小型存儲卡作為存儲的存儲區，進而將複合式CF卡20的功能再提升。
當然，上述小型存儲卡為SD卡、MMC卡、XD卡或是MS卡，但不以此為限，任何體積及面積較CF卡小且可插接於插槽25中的小型存儲卡均為本發明所保護的範圍。
快閃記憶體卡(Compact Flash Card，CF卡)為CFA組織(Compact FlashAssociation)所制定的規格，有TYPE I(高3.3mm)與TYPE II(高5.0mm)兩種規格，面積為36.4mm×42.8mm，且現有小型存儲卡面積皆小於此存儲卡，另外，CF接口連接器為50針腳母座，且傳輸速度為目前所有存儲卡中最快。數據傳輸接口可分為內存模式(Memory mode)、輸入/輸出模式(I/O mode)以及(True-IDE mode)等。請參閱圖3(a)，其為本發明第二較佳實施例的複合式CF卡的分解結構示意圖。本較佳實施例的複合式CF卡30適用於TYPE II規格，即其高度為5.0mm，如圖所示，複合式CF卡30包含第一導電殼31、基板32、塑料框體33、CF接口連接器34、插槽35以及第二導電殼36。
第一導電殼31設置於塑料框體33的上方，第二導電殼36設置於塑料框體33的下方，用以與塑料框體33形成一存儲卡封裝盒體(如圖3(b)所示)。在本實施例中，第一導電殼31、第二導電殼36以及塑料框體33均具有一實質上呈現「ㄇ」字形的開口311，其目的為方便使用者插拔小型存儲卡37(如圖3(b)所示)。
基板32為一印刷電路板，其設置於塑料框體33與第一導電殼31之間，且印刷電路板32的上方設置多個電子組件321，即為圖2所示的控制單元22、快閃記憶體23以及開關檢測電路24。而塑料框體33的一側邊設置CF接口連接器34(請參閱圖3(b))，CF接口連接器34的一側與同樣具有支持CF接口的裝置連接，而另一側的針腳341與印刷電路板32及插槽35電性連接，另外，塑料框體33在具有ㄇ字形開口311的同一側邊包含有一凹槽331，小型存儲卡37經由該凹槽331插接至插槽35內部(如圖3(b)所示)。小型存儲卡的插槽35設置於塑料框體33的內部且位於印刷電路板32的第一表面上，主要用以供插接小型存儲卡37。
本較佳實施例的TYPE II(高度5.0mm)規格的複合式CF卡30的空間運用方式為由於現有小型存儲卡例如SD卡或是MMC卡的插槽高度約2.65mm，而MS卡的插槽高度約2.4mm，複合式CF卡30中除電子組件321高度1.2mm、印刷電路板32高度0.4mm再加上插槽35空間即可符合CF卡TYPE II高度5.0mm的規格，即2.65mm+1.2mm+0.4mm＜5.0mm、2.4mm+1.2mm+0.4mm＜5.0mm，所以將所有電子組件321設置於印刷電路板32的第二表面，而印刷電路板32的第一表面上方置放小型存儲卡37的插槽35，再加上複合式CF卡30上下導電殼31、36，總厚度將可達規範厚度的5.0mm以內。因此本發明的複合式CF卡30可使用在任何支持CF卡TYPE II的所有外圍設備，包括卡片閱讀機、數字相機、PDA、個人計算機、可攜式刻錄機等電子裝置。
另外，針對CFA聯盟所定義的TYPE I規格，即高度定義為3.3mm的CF卡，其空間運用方式必須將圖2所示的控制單元22、快閃記憶體23以及開關檢測電路24以現有堆棧封裝方式，封裝為微小電子晶片，以減少其所佔體積及空間，並將該微小電子晶片38與插槽35相同地設置於印刷電路板32的第一表面上(如圖4所示)，即可符合CF卡TYPE I的規格。在本實施例中，印刷電路板32的第二表面不置放任何組件，將所有組件置於印刷電路板32的第一表面上，包括存儲卡插槽35及電子晶片38等組件，且電子晶片38鄰近於插槽35的側邊。所以印刷電路板厚度0.4mm，加上插槽35厚度2.65mm及上下導電殼，總厚度將可達規範厚度的3.3mm以內，即2.65mm+0.4mm＜3.3mm、2.4mm+0.4mm＜3.3mm。因此本發明的複合式CF卡可使用在任何支持CF卡TYPE I的所有外圍設備，包括卡片閱讀機、數字相機、PDA、個人計算機、可攜式刻錄機等電子裝置。
綜上所述，本發明的複合式CF卡通過置入小型存儲卡的插槽及機械式切換開關，使CF卡除了原有的存儲空間外，增加存取或是讀寫小型存儲卡的功能，因此本發明的複合式CF卡除了可做為一般CF卡使用外，尚可擴充為小型存儲卡使用。方便小型存儲卡可使用在只支持CF卡的電子裝置中，進而增加方便性及共享性，且不會造成資源的浪費。
本發明得由本領域技術人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附權利要求所欲保護的範圍。
權利要求
1.一種複合式快閃記憶體卡，用以連接一外部小型存儲卡，該複合式快閃記憶體卡包含一存儲單元；一插槽，用以供插接該小型存儲卡；一機械式切換開關，電連接於該插槽，用以供使用者選擇以該存儲單元或是該小型存儲卡為存儲數據的區域，並根據選擇結果輸出一機械開關信號；一開關檢測電路，電連接於該機械式切換開關，用以根據該機械開關信號的觸發產生一控制信號；以及一控制單元，電連接於該存儲單元、該插槽及該開關檢測電路，用以根據該控制信號的觸發來控制該存儲單元或是該小型存儲卡作為存取數據的區域。
2.如權利要求1所述的複合式快閃記憶體卡，其中該存儲單元為一快閃記憶體，該小型存儲卡為一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡。
3.如權利要求2所述的複合式快閃記憶體卡，其中該控制單元包含一控制器、一隻讀存儲器、一隨機存取內存、一快閃記憶體管理層電路以及一小型存儲卡協議層電路，該控制器與該開關檢測電路電連接，用以接收該控制信號，該只讀存儲器及該隨機存取內存與該控制器電連接，用以存儲該控制器運作所需的數據，該快閃記憶體管理層電路與該快閃記憶體及該控制器電連接，用以作為該快閃記憶體及該控制器溝通的媒介，該小型存儲卡協議層電路與該插槽及該控制器電連接，用以作為該插槽及該控制器溝通的媒介。
4.如權利要求1所述的複合式快閃記憶體卡，其中該複合式快閃記憶體卡還包含一CF接口連接器，其與該控制單元電連接，用以與一支持CF接口的裝置連接。
5.如權利要求4所述的複合式快閃記憶體卡，其中該支持CF接口的裝置為一卡片閱讀機、一數字相機、一個人數字助理、一個人計算機或是一可攜式刻錄機。
6.一種複合式快閃記憶體卡，用以連接一外部小型存儲卡，該複合式快閃記憶體卡包含一塑料框體；一基板，其設置於該塑料框體內部；一插槽，其設置於該塑料框體內部且位於該基板的一第一表面上，用以供插接該小型存儲卡；以及多個電子組件，其設置於該基板的一第二表面上。
7.如權利要求6所述的複合式快閃記憶體卡，其中該複合式快閃記憶體卡還包含一第一導電殼及一第二導電殼，該第一導電殼設置於該塑料框體的上方，該第二導電殼設置於該塑料框體的下方，用以與該塑料框體形成一存儲卡封裝盒體。
8.如權利要求6所述的複合式快閃記憶體卡，其中該基板為一印刷電路板，該小型存儲卡為一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡，該多個電子組件為一控制單元、一快閃記憶體以及一開關檢測電路。
9.一種複合式快閃記憶體卡，用以連接一外部小型存儲卡，該複合式CF卡包含一塑料框體；一基板，其設置於該塑料框體內部；一插槽，其設置於該塑料框體內部且位於該基板的一第一表面上，用以供插接該小型存儲卡；以及一電子晶片，其設置於該基板的該第一表面上且鄰近於該插槽的側邊。
10.如權利要求9所述的複合式快閃記憶體卡，其中該電子晶片以一推疊封裝方式將一控制單元、一快閃記憶體以及一開關檢測電路封裝而成。
全文摘要
本發明提供一種複合式快閃記憶體卡(CF卡)，用以連接一外部小型存儲卡，該複合式CF卡包含一存儲單元；一插槽，用以供插接該小型存儲卡；一機械式切換開關，電連接於該插槽，用以供使用者選擇以該存儲單元或是該小型存儲卡為存儲數據的區域，並根據選擇結果輸出一機械開關信號；一開關檢測電路，電連接於該機械式切換開關，用以根據該機械開關信號的觸發產生一控制信號；以及一控制單元，電連接於該存儲單元、該插槽及該開關檢測電路，用以根據該控制信號的觸發來控制該存儲單元或是該小型存儲卡作為存取數據的區域。利用本發明提供的複合式CF卡，可增加存取或是讀寫小型存儲卡的功能和使用上的便利性。
文檔編號G06F13/00GK1763768SQ200410084200
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月19日 優先權日2004年10月19日
發明者李俊昌 申請人:宇瞻科技股份有限公司